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근입조건에 따른 마이크로파일의 거동특성
Behavior Characteristics of Micropile Following the Embedded Condition 원문보기

한국지반환경공학회논문집 = Journal of the Korean Geoenvironmental Society, v.21 no.6, 2020년, pp.19 - 25  

방성택 (Department of Construction & Disaster Prevention Engineering, Kyungpook National University)

초록
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최근 도심지 공사에 있어서는 공간부족 및 주변환경의 영향으로 기성파일의 시공이 불가능한 경우가 많다. 이러한 경우에 소형 장비로 시공이 가능하고 기존 파일의 지지능력을 발휘할 수 있는 소구경 파일 공법이 많이 사용되고 있다. 소구경 파일공법은 현장타설말뚝의 한 종류로서 파일의 직경이 75mm~300mm인 정도로 주변 구조물이나 지반 그리고 공간적인 장애물이 있는 경우에도 시공의 어려움이 거의 없으며 모든 종류의 토질조건에서 시공이 가능하다. 또한 시공과정에서 진동과 소음이 적고 건물 천장이 낮은 곳에서도 시공이 가능하므로 기존 건물의 기초보강에도 많이 이용된다. 이러한 마이크로파일이 압축력이나 인장력을 받았을 때 혹은 시공된 지반특성에 따라 변화되는 거동 특성에 대해서는 연구가 많지 않은 실정이다. 따라서 이 연구에서는 현장에 시공된 마이크로파일에 대한 현장재하시험 자료 분석을 통하여 마이크로 파일에 압축력 및 인장력을 가했을 경우 지반을 구성하는 성분과 파일의 근입조건에 따른 침하 및 지지력 특성을 규명하고 통계분석프로그램인 SAS를 활용하여 마이크로파일의 침하와 지지력에 영향을 미치는 주요한 인자에 대한 분석을 수행하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In the recent downtown works, there are frequent cases where the work on existing piles is impossible due to the influence from lack of space and surrounding environment. In such cases, there has been growing cases of using the micropile method that is available to work with the small equipment and ...

주제어

표/그림 (16)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이 연구에서는 근입조건에 따른 마이크로파일의 거동특성을 파악하기 위하여 다양한 조건에서의 재하시험 결과를 분석하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
  • 근래에는 마이크로파일을 이용한 산사태 억지공에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 이 연구에서는 마이크로파일 의 침하특성 및 지지력 특성을 규명하기 위하여 현장에서 실시한 파일정재하시험 자료를 이용하여 지반을 구성하는 성분에 따른 마이크로파일의 침하거동을 비교 분석하였으며, 잔류토층의 공벽 붕괴를 방지하기 위하여 삽입한 케이싱이 파일의 침하와 지지력에 어떠한 영향을 미치는가에 대한 분석을 수행하였다. 또한 통계분석 프로그램인 SAS를 활용하여 마이크로파일의 침하 및 지지력에 영향을 미치는 인자에 대한 분석을 수행하였다.
  • 이 연구에서는 마이크로파일에 압축과 인장이 동시에 작용 시 거동특성을 분석하고자 하였다. 시험에 적용된 이론적 근거는 마찰파일 이론이며 ASTM D3966에 의거하여 재하시험을 수행하기 위하여 시험파일 시공조건을 결정하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
도심지 공사에서 마이크로파일 공법이 많이 사용되는 이유는 무엇인가? 도심지 공사에 있어서는 좁은 공간의 효율적인 이용을 필요로 하기 때문에 대심도의 깊은 굴착과 근접시공이 불가피한 실정에 있고 도심지의 협소한 공간과 굴착을 위해 설치한 가설구조물로 인하여 기존의 기성파일의 시공이 불가한 경우가 종종 있다. 이때 소구경 장비로 시공이 가능하고 기존의 파일의 지지능력을 발휘할 수 있는 마이크로파일 공법이 많이 사용되고 있다(Jang & Han, 2016).
마이크로파일 공법의 장점은 무엇인가? 마이크로파일 공법은 현장타설파일의 한 종류로서 파일의 직경이 300mm 이하로 파일의 직경이 작기 때문에 수평력에 대한 저항력이 대구경 파일에 비해 취약하다는 단점이 있다. 그러나 소형 장비로 버팀대 등과 같은 공간적 장애물이 있는 경우에도 시공의 어려움이 거의 없으며, 진동 및 소음 등의 민원 문제가 발생치 않고 대구경 파일을 능가하는 지지력을 확보할 수 있다는 장점이 있다(Prakash, 1990). 그러나 이러한 마이크로파일이 압축력이나 인장력을 받았을 때 혹은 시공된 지반특성에 따라 변화되는 거동 특성에 대해서는 연구가 많지 않은 실정이다.
초기에 사용된 마이크로파일 공법은 무엇에 따라 산정되었는가? 특히 1980년대 중반 구조물의 기초보강과 지진 시 구조물의 안정 그리고 사면보강이나 굴착시의 안정에 마이크로파일이 사용되면서부터 급격한 발전을 이루었다. 초기에 사용된 마이크로파일 공법은 Jorge(1969) 등에 의해 발전되어 왔으며 공법적용 시 극한하중과 주면마찰력은 토질특성이나 현장시험 결과에 따라 산정되었다. Lizzi(1978)는 모형실험을 통해 지반-파일 상호작용에 대해서 파일 간격과 배열 형식에 따른 지지력 증감을 보여 주었고, Lizzi (1978), Plumelle(1984), Korfiatis(1984)는 매듭효과(knot effect)를 현장실험과 모델에 의해 확인하였다.
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참고문헌 (14)

  1. Abbs, A. F. (1984), A pile reinforced earth foundation for an oil stcrage tank, In-Situ Soil and Rock R einforcement, Paris, pp. 13-18. 

  2. Gilloux, A. (1984), Evaluation de frottenment lateral soil, In-Situ Soil and Rock R einforcement Conference, Paris, pp. 66-70. 

  3. Jang, Y. E. and Han, J. T. (2016), A field study on the constructability and performance evaluation of waveform micropile, Journal of the Korean Geotechnical Society, Vol. 32, No. 10, pp. 67-79 (In Korean). 

  4. Jorge, G. R. (1969), The regroutable IRP anchorage for soft soil, low capacity or karstic rocks, Proceedings of the International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Specialty Session No. 14 and 15, pp. 159-163. 

  5. Korfiatis, G. P. (1984), Field testing of short pile system for floor sopport, In- Situ Soil and Rock Reinforcement Conference, Paris, pp. 71-75. 

  6. Lee, M. S., Kim, M. I., Baek, J. N. and Han, B. G. (2011), Calculating the uniaxial compressive strength of granite from Gangwon province using linear regression analysis, The Journal of Engineering Geology, Vol. 21, No. 4, pp. 361-367 (In Korean). 

  7. Lee, S. H. and Kim, Y. Y. (1996), Understanding small diameter pile micro pile, Journal of the Korean Society of Civil Engineers, Vol. 44, No. 7, pp. 48-54 (In Korean). 

  8. Lee, S. M. and Baek, S. C. (2009), Estimation of the behavior of a micropile due to horizontal load, Journal of the Korean Geo-Environmental Society, Vol. 10, No. 6, pp. 117-123 (In Korean). 

  9. Lizzi, F. (1978), Reticulated root piles to correct landslides, ASCE Convention, Chicago, pp. 23-31. 

  10. Lizzi, F. (1983), The reticoldo Di Pali Radice (Reticulated Toot Piles) for the improvement of soil resitance, Physical Aspects and Design Approaches, Eighth European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, A. A. Balkema, Helsinki, pp. 521-524. 

  11. Park, H. S., Baek, D. H., Do, J. U. and Lee, J. H. (2014), Examination of type and present state design on domestic small diameter piles", Krean Society of Civil Engineers, pp. 1621-1622 (In Korean). 

  12. Plumelle, C. (1984), Amelioration de la portante d' un sol par inclusions de groupe et reseaux de micropieux, In-Situ Soil and Rock Reinforcement Conference, Paris, pp. 83-98. 

  13. Prakash, S. (1990), Pile foundations in engineering practice, Printed by John Wiley and Sons, Inc., pp. 218-318. 

  14. Weltman, A. (1981), A review of micro pile types, Ground Engineering, Vol. 14, No. 4, pp. 43-49. 

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